[整理]8第八章羧酸.
羧酸 课件
化学方程式为 Na2CO3+2CH3COOH 离子方程式为
2CH3COONa+H2O+CO2↑,
2CH3COOH+CO32— 2CH3COO − +CO2↑+H2O。
(2)酯化反应(或取代反应)。
如乙酸与乙醇的反应: CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOC2H5+H2O。
一、酯化反应 1.规律
点拨实验室中利用该反应制取乙酸乙酯时,需注意以下几点: ①实验中浓硫酸起催化剂和吸水剂作用。
②盛反应混合液的试管要向上倾斜约45°,主要目的是增大反应 混合液的受热面积。
③导管应较长,除导气外还兼起冷凝作用。导管末端只能接近饱 和Na2CO3溶液的液面而不能伸入液面以下,目的是防止发生倒吸 现象。
知识点2 酯化反应实验 【例题2】可用图示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均 已略去)。请回答下列问题:
(1)试管a中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL,正确的加入顺
序及操作是
。
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施
是
。
(3)实验中加热试管a的目的是:
①;②。
(4)试管b中加有饱和Na2CO3溶液,其作用是
① (产物可以继续反应)
②
+2H2O )为例]: +H2O
+2H2O
二、常见有机物中羟基活性的比较
醇、酚、羧酸的分子结构中均含有—OH,可分别称之为“醇羟 基”“酚羟基”和“羧羟基”。由于这些—OH相连的基团不同,—OH受 相连基团的影响不同,故羟基上的氢原子的活泼性也就不同,表现 在化学性质上也有较大差别,具体比较见下表:
D.
有机化学羧酸ppt课件
•羧酸概述与结构特点•羧酸制备方法及反应机理•羧酸衍生物及其性质研究•羧酸及其衍生物在有机合成中应用目•实验部分：羧酸和它们衍生物性质实验•课程总结与拓展延伸录01羧酸概述与结构特点羧酸定义及分类定义分类结构特点与命名规则结构特点命名规则羧酸的命名通常以烃基为基础，将“酸”字加在烃基名称之后。
例如，甲酸、乙酸、苯甲酸等。
物理性质与化学性质物理性质化学性质02羧酸制备方法及反应机理伯醇氧化醛氧化烯烃臭氧化030201氧化法制备羧酸羧化反应及其机理探讨卤代烃的羧化烯烃的羧化芳烃的羧化其他制备方法简介酯的水解酯在酸性或碱性条件下，可发生水解反应生成羧酸和醇。
酰胺的水解酰胺在酸性或碱性条件下，可发生水解反应生成羧酸和胺。
腈的水解腈在酸性条件下，可发生水解反应生成羧酸和氨。
03羧酸衍生物及其性质研究酯酯是由羧酸与醇反应形成的一类衍生物，具有广泛的生物活性和化学应用。
酯类化合物在自然界中广泛存在，如油脂、蜡等。
酰卤酰卤是一类由羧酸与卤素反应形成的衍生物，具有较强的反应活性。
常见的酰卤有酰氯、酰溴等。
酰胺酰胺是由羧酸与胺反应形成的一类衍生物，具有良好的稳定性和广泛的应用。
酰胺类化合物在生物医药、农药等领域有重要应用。
酰卤、酯、酰胺等衍生物介绍各衍生物间相互转化关系探讨酯向酰胺的转化酰卤向酯的转化酯可以通过还原反应生成相应的酰胺。
这一转化在有机合成中具有一定的应用价值。
酰胺向羧酸的转化衍生物在合成中应用实例分析酰卤在合成中的应用01酯在合成中的应用02酰胺在合成中的应用0304羧酸及其衍生物在有机合成中应用酯化反应在有机合成中作用酯化反应的定义和机理01酯化反应在有机合成中的应用02酯化反应的实例031 2 3酰胺化反应的定义和机理酰胺化反应在有机合成中的应用酰胺化反应的实例酰胺化反应在有机合成中作用其他类型反应在有机合成中应用羧酸的还原反应羧酸的脱羧反应羧酸及其衍生物的其他反应05实验部分：羧酸和它们衍生物性质实验实验目的和原理步骤一步骤二步骤三步骤四注意事项一注意事项二清洗实验器具，整理实验报告注意事项三注意实验过程中的温度变化，避免发生危险注意事项四实验结束后要及时清洗实验器具，保持实验室整洁结果分析一通过红外光谱、核磁共振等手段对合成产物进结果分析二对比不同羧酸衍生物的物理和化学性质，探究其结果分析三讨论一讨论二讨论三实验结果分析和讨论06课程总结与拓展延伸羧酸分子中的羰基和羟基的结构特点，以及它们对羧酸物理和化学性质的影响。
有机化学-羧酸及其衍生物
O
O
R C OH + R C OH
OO R C O C R + H2O
2
COOH + (CH3CO)2O
(
CO )2O + CH3COOH
乙酐（脱水剂）
4个或5个碳原子的二元酸加热就能脱水生成 环状（稳定的五元或六元）酸酐。
O C OH
C OH O
150℃
COOH COOH
230 ℃
CH2 COOH H2C
◦ 单酐：在羧酸的名称后加酐字； ◦ 混酐：将简单的酸放前面，复杂的酸放后面再加酐
字； ◦ 环酐：在二元酸的名称后加酐字。
O
O
H3C C
H3CH2C C
O
O
H3C C O
乙酸酐
H3C C O
乙酸丙酸酐
O
C O
C
O
邻苯二甲酸酐
酯是根据形成它的羧酸和醇来命名，称为“某酸某酯”.
O H3C C OCH3
N-甲基乙酰胺
O NH2
苯甲酰胺
O CH3-C-N
CH3 CH3
N，N-二甲基乙酰胺
二、化学性质
(1) 水解 羧酸衍生物水解生成相应的羧酸
O
反 RC Cl
应
OO
活 性
RC O CR
依
O
次 RC OR
减
弱O
RC NH2
+ H OH
O RC OH +
HCl O
RC OH
ROH NH3
（2）醇解
◦ 酰氯、酸酐和酯与醇或酚作用，主要产物是酯。
◦ 芳香族羧酸：羧基与苯环支链相连，以脂肪族为母
体，芳基做取代基；羧基与苯环相连，苯甲酸常为
医学有机化学--第八章羧酸及其衍生物
O O
180℃
O +H O 2
3、酯的生成
C6H5CH2CH2CH2COOH
H2SO4 回流
+ CH3CH2OH
+ H2O
C6H5CH2CH2CH2COOC2H5
羧酸与伯醇和绝大多数仲醇反应生成酯时，醇脱氢，羧 酸脱羟基。
O C O C
=
=
R OH + H
O C
18
O
R'
H
+
18
第八章
羧酸及其衍生物
（Carboxylic acid and
carboxylic acid derivatives ）
分子中含有羧基（－COOH）的有机物称为羧酸。 羧酸分子中羧基上的羟基被取代后的产物称为羧 酸衍生物。
第一节
羧 酸
一、羧酸的结构、分类和命名
(一)羧酸结构
O R C
R C
O
O H
O
O O O
COOH
+ SOCl2
O O O
+ SO2
+HCl
COCl
应用：药物合成
2.酸酐的生成 羧酸在脱水剂（P2O5）作用下 或加热， 羧基间失水生成酸酐。
O CH3 C OH
O + HO C CH3
P2O5
O CH3 C O
O C CH3 + H2O
具有五元环或六元环的酸酐，可由二元酸加热分子内 失水而得。
C CH3
+
H2O
2CH3COOH
O RC OR'
O
+ H2O
H+ 或OH
第八章__羧酸和取代羧酸
在药物合成中常利用酯化反应将药物转变为前药 (prodrug)，以改变药物的生物利用度、稳定性等。
O N N S O N OH N H N S O N O N O C O CH7 3 N H
赛他洛尔
丁酰赛他洛尔
赛他洛尔（cetarnolol）为-肾上腺能阻断剂， 可治疗 青光眼和降低眼压，由于极性强和脂溶性差， 难于透过角膜。丁酰赛他洛尔的脂溶性增高，制成 的滴眼剂透过角膜的能力增加了4-6倍，进入眼球 后，经酶水解再生成赛他洛尔而起效。
无机酸 > RCOOH > H2CO3 >
1-2 4-5 6.4(pka1) 9-10
> H2O > ROH
15.7 16-19
羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根 负离子(即共轭碱)的相对稳定性 。
HCOOH CH3COOH ClCH2COOH CH3CH2COOH C6H5COOH 3.77 4.74 2.86 4.88 4.20
A:代表各种基团
一般一元羧酸很难直接脱羧。当羧酸分子中-碳原 子上连有吸电子取代基时脱羧反应比较容易进行。
Cl3CCOOH 50℃ CHCl3 + CO2
NO 2 O 2N CO2H NO 2
H2O
NO 2 O 2N NO 2 + CO2
D
丙二酸型化合物的脱羧
Y CH2CO2H Y CH3 + CO 2 比较容易脱羧
P P
ClCH2COOH 一氯乙酸 Cl2CHCOOH 二氯乙酸 Cl3CCOOH 三氯乙酸
P
三卤化磷或红磷是催化量，否则-OH继续被溴取代（P494:147)
控制卤素用量可得一元或多元卤代酸。 - 碘代酸由- 氯（或溴）代酸与KI反应 来制备。 -卤代酸很活泼，常用来制备-羟基酸 和-氨基酸、丙二酸等。
第八章 醛、酮和羧酸
1
学习重点 ❖ 醛、酮和羧酸的概念、结构和命 名 ❖ 常见的醛、酮和羧酸在医学上的 用途
2
第一节 醛 和 酮
3
一、醛、酮的结构和命名
在醛和酮分子中，都含有一个共同的官能 团——羰基，故统称为羰基化合物。
羰基：碳原子以双键与氧原子相连形成的原子团。
（
）
R CO
H
( RCHO )
CH2—COOH
苯乙酸
19
二、乙酸的性质
（一）乙酸的物理性质 物态：C1~C3 有刺激性酸味的液体，溶于水。
C4~C9 有酸腐臭味的油状液体（丁酸为脚臭味），难溶于水。 > C9 腊状固体，无气味。
●乙酸是无色、具有强烈刺激性酸味的液体，溶于水。 ●沸点118摄氏度，熔点16.5摄氏度。 ★ 当温度低于16.5摄氏度时，纯净的乙酸很容易凝结成
布洛芬
阿司匹林
15
分类
1.按烃基的种类可分为： a．脂肪族羧酸：饱和羧酸、不饱和羧酸 b、脂环族羧酸
c、芳香酸 2.按羧基数目可分为：一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸
饱和酸 不饱和酸
芳香酸
一元酸 乙酸
丙烯酸
苯甲酸
二元酸 乙二酸 顺丁烯二酸 邻二苯甲酸
16
（二）羧酸的命名
1、俗名 HOOCCH-CHCOOH
7
醛酮的命名
1、普通命名法
根据碳原子的个数称为“某醛”“某 酮”。
O H—C—H
甲醛
O CH3—C—H
乙醛
O CH3—C—CH3
丙酮
8
2、系统命名法 Ⅰ 选择含羰基碳原子在内的最长碳链为主链，支链作取代基，
根据主链碳原子数目称为“某醛”或“某酮” Ⅱ 从靠近羰基的一端开始给主链碳原子编号。 Ⅲ 取代基的位次、数目和名称写在醛或酮名称的前面。 Ⅳ 醛基因位于碳链首端，其位次不必标示；
第十六周有机化学教案第八章羧酸及其衍生物
教案（章、节备课）学时：4 章、节第八章羧酸及其衍生物教学目的和要求1.掌握羧酸和羧酸衍生物的结构、分类与命名；2.掌握羧酸的化学性质；3.掌握有机化合物酸性排序和影响酸性的因素；4.理解羧基上的各种亲核取代反应的规律。
教学重点难点重点：羧酸命名和化学性质，羧酸的结构对酸性的影响，羧酸衍生物的命名。
难点：羧酸的结构对酸性的影响，羧酸的脱羧反应，羧酸衍生物的化学性质。
教学进程（含章节教学内容、学时分配、教学方法、教学手段、辅助手段）教学内容及学时分配：§10.1 羧酸的结构、分类和命名（1学时）§羧酸的结构羧酸是分子中具有羧基的化合物，可以看作是烃的羧基衍生物。
它的通式为RCOOH。
羧酸中-COOH中是由-OH和C=O直接相连接而成，由于两基团在分子中的相互影响，而具有它自己特有的性质。
§分类：§命名：系统命名：是选取含羧基的碳原子在内的最长的碳链作为主链，根据主链上碳原子数目称为某酸．编号从羧基的碳原子开始用阿拉伯数字编号表明支链的位次，3，4－二甲基戊酸3－甲基－ 2－丁烯酸羧酸常用希腊字母来标名位次，即与羧基直接相连的碳原子为α，其余位次 为β、γ…，距羧基最远的为ω位。
二元酸命名：选择包含两个羧基的最长碳链，叫某二酸但要注意三点：1． 系统命名与俗名的联系，如苯甲酸俗名为安息香酸。
2． 用希腊字母表示取代基位次的方法。
3． 含十个碳以上的直链酸命名时要加一个碳字。
§10.2.羧酸的物理性质（自学） 1．物态2．熔点 3．沸点比相应的醇的沸点高。
原因： 通过氢键形成二聚体。
4. 密度§ 10.3 羧酸的化学性质（2学时）COHO 形式上看羧基是由一个 和一个 组成实质上并非两者的简单组合OH C OC O H COHOC OH醛酮中醇中键长键长（甲酸）电子衍射实验证明0.122nm0.143nm0.1245nm 0.1312nm。
有机化学08-羧酸、羧酸衍生物及取代酸
C H 3C H C H C O O H
2-丁烯酸（琥珀酸） 丁烯酸（ 丁烯酸 琥珀酸）
2,3-二甲基丁酸 二甲基丁酸
③芳香酸和脂环酸，可把芳环和脂环作为取代基来命名。 芳香酸和脂环酸，可把芳环和脂环作为取代基来命名。
CH CHCOOH
COOH OH
(1) 诱导效应是影响羧酸酸性的主要因素： 诱导效应是影响羧酸酸性的主要因素： 吸电子取代基使O—H键极性增强，较易解离出 +，且 键极性增强， 吸电子取代基使 键极性增强 较易解离出H 吸电子效应使-COO-负离子的电荷更加分散，酸性增强； 负离子的电荷更加分散，酸性增强； 吸电子效应使 供电子取代基使酸性减弱。 供电子取代基使酸性减弱。 -I使酸性增强 X-CH2COOH 使酸性增强 X= F Cl Br I H pKa 2.66 2.86 2.90 3.18 4.76 +I使酸性减弱 使酸性减弱 HCOOH CH3COOH pKa 3.75 4.76 NO2 1.68 N+(CH3)3 1.83
COOH COOH
顺-丁烯二酸
邻苯二甲酸
二元酸
HOOCCOOH HOOCCH2COOH HOOC(CH2)2COOH (Z)-HOOCCH=CHCOOH (E)-HOOCCH=CHCOOH
系统命名
乙二酸 丙二酸 丁二酸 顺-丁烯二酸 丁烯二酸 反-丁烯二酸 丁烯二酸
普通命名
草酸 缩苹果酸 琥珀酸 马来酸 富马酸
二、羧酸的结构
O R C O-H
p-π共轭 共轭
C=O碳原子为sp2杂化; C=O碳的p轨道与C=O氧的p轨道平行,相互重叠形成π键; -OH氧p轨道上的孤对电子与C=O的π键形成π34大π键， -OH中氧上电子云密度降低， C=O中碳原子正电性下降。 氧上电子云密度降低， 碳原子正电性下降。
大学第八章 羧酸和羧酸衍生物
增强, 供电子取代基使酸性减弱。
O
O
O
Gr
C O H
H－C
O－H
Gw C
O
H
Gr: releasing group
Gw: withdrawing group
供电子基 减弱酸性
广东药学院
吸电子基 增强酸性
18
O2N－CH2COOH H－COOH
pKa
CH3－COOH
4.76
1.68
3.77
FCH2CO2H ClCH2CO2H BrCH2CO2H ICH2CO2H CH3CO2H
广东药学院
12
五、羧酸的化学性质
. 脱羧反应; 4 氧化与还原
*3.α-H 的反应
O C H O
1. 酸 性
(Ar)R
2.亲核取代
广东药学院
RCO-X RCOOCOR RCO-OR RCO-NH2
酰卤 酸酐 酯 酰胺
13
(一) 羧酸的酸性与成盐（重点） Ka: 10-4~10-5
可用pH试纸或石蕊试纸检验出其水溶液的酸性。 共轭大π键的形成使羧酸根的键长完全平均化, 增加了羧基负离子的稳定性,有助于H+的离解。
127pm
R R
H H
R R
+ H+
127pm
广东药学院
14
羧酸能与碱中和生成羧酸盐和水。利用羧酸与 NaHCO3反应放出CO2,可以鉴别、分离苯酚和羧酸。
NaOH CO2H NaHCO3
COONa
H2O
H2O CO2
CO2Na
羧酸盐与强的无机酸作用, 又可转化为原来的羧酸。
RCOONa
HCl
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第八章醛酮和羧酸总结
（四）乙二酸HOOC-COOH 俗称草酸，常以盐的形式广泛存在于草本植物及藻类的 细胞中。为无色晶体，通常含有2个结晶水，加热至 100℃，失去结晶水称为无水草酸，草酸易溶于水和乙醇。 草酸容易与钙质反应生成难溶的草酸钙，在体内可影响 人体对钙质的吸收。在体内累积可形成结石。
酮体
β-丁酮酸、β-羟基丁酸、丙酮三者合称为酮体。 检查酮体的方法是向尿液中加入几滴5%的亚硝酰铁 氰化钠及氢氧化钠溶液，若尿液呈现红色，表明有 酮体存在。
（二）乙醛CH3CHO
为无色、具有刺激性气味、易挥发的液体，能溶于水、乙醇 和乙醚。 乙醛中通入氯气可得三氯乙醛，三氯乙醛与水作用生成水合 三氯乙醛，简称水合氯醛。是比较安全的催眠药和镇静药。
（三）丙酮CH3COCH3
无色、易挥发、易燃、有特殊香味的液体，易溶于 水，能溶解多种有机物质，是常用的有机溶剂。 糖尿病患者中，丙酮可过量排出，可向尿液中滴加 亚硝酰铁氰化钠溶液和氢氧化钠溶液，如有丙酮存 在，尿液即呈鲜红色。
2.酯化反应 在强酸的催化下，羧酸与醇作用生成酯和水的反应称为 酯化反应。
浓硫酸
CH3-COOH + HO-CH2-CH3
CH3-COO-CH2-CH3 +H2O
O ‖ 羧酸分子中去掉羧基上的羟基，剩下的部分称为酰基 R- C – ， O ‖ 如乙酸分子中去掉羟基剩下的部分称为乙酰基 CH3- C –
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（二）醛和酮的命名
简单的脂肪醛、酮的命名是根据碳原子的个数称为某 醛或某酮。
O ‖ H - C –H 甲醛
O ‖ CH3 - C –H 乙醛
O ‖ CH3 - C –CH3 丙酮
复杂的脂肪醛、酮的命名则采用系统命名法。 命名时，选择含羰基碳原子在内的最长碳链作为主 链，支链作为取代基，根据主链碳原子数称为某醛或某酮。 从靠近羰基较近的一端开始给主链碳原子编号，取代基的 位次、数目和名称写在醛或酮名称的前面。醛基因位于碳 链的首端，其位次不必标示；酮基的位次标在某酮前面， 中间用短线隔开。 O H3 C O ‖ ︱ ‖ CH3 - C –CH2-CH2-CH3 CH3-CH - C –H 2-戊酮 2-甲基丙醛
第八章羧酸及其衍生物
（2）
解： （1） CH3COOCH2CH2N+(CH3)3OH－
解：
问题 8-7按由易到难排出下列化合物的脱羧顺序：
（1） （2） （3） （4）
解：（1）＞（3）＞（4）＞（2）
问题 8-8命名下列化合物：
解：（1）＜（3）＜（2）＜（4）
问题 8-3按熔点由低到高排出下列化合物的顺序：
（1）乙酸 （2）丙二酸 （3）丁二酸 （4）丙酸
解：（4）＜（1）＜（2）＜（3）
问题 8-4按酸性强弱排出下列化合物的酸性顺序：
（1）草酸 （2）己二酸 （3）丁二酸 （4）丙二酸 （5）甲酸
第八章 羧酸及其衍生物
一、 学习要求
1． 羧酸是有机化合物酸性物质的代表，应掌握其结构和性质的关系及命名。
2． 掌握羧酸衍生物的结构和化学性质。
3． 了解羧酸衍生物的酰基取代反应机制。
4． 了解羧酸及其衍生物的分类方法和在医药卫生保健事业中的重要性。
二、 本章要点
（一） 羧酸
（二） 羧酸酸衍生物
1．结构和命名 羧酸衍生物的结构特点是均含有酰基，因此它们又称为酰基化合物，其通式用
表示。酰卤和酰胺的命名是根据酰基的名称而称为某酰卤、某酰胺；酯的命名是先酸后醇即某酸某醇酯；酸酐的名称是生成酸酐的酸后加酐，即某酸酐。
2．化学性质
（1）亲核取代反应及反应机制：羧酸衍生物的典型化学性质是水解、醇解和氨解，其取代产物可以看作羧酸衍生物中的酰基取代了水、醇（酚）中羟基氢原子和氨（伯、仲胺）中氮上的氢原子，形成羧酸、酯和酰胺，其反应通式为：
(CH3CO)2O CH3COOC2H5 CH3COCl CH3CONH2
羧酸及其衍生物
PET原料
下午9时20分41秒 第八章 羧酸及其衍生物 40
醇解的应用
工业上常用此方法制取一些难以用羧酸 酯化法得到的酯
O CH C Cl + HO 3
第八章
羧酸及其衍生物
下午9时20分41秒
第八章 羧酸及其衍生物
1
羧酸 : R-COOH
羧酸衍生物： RCO-L
（可看作羧基中的羟基被其他原子或基团取代) 如：酰卤、酸酐、酯、酰胺等。
下午9时20分41秒 第八章 羧酸及其衍生物 2
第一节
羧酸
• 一、羧酸的分类和命名 • 二、羧酸的物理性质 • 三、羧酸的化学性质
酰氯对黏膜有刺激性。
下午9时20分41秒 第八章 羧酸及其衍生物 32
⒈沸点
• 分子量相近的衍生物比较，酰卤、酸酐和 酯，由于它们分子间不能形成氢键，所以 沸点一般比分子量相近的羧酸低。酰氨分 子中含有氨基，它们分子间能形成氢键。
H O N C R H H O C N H R
酰氨沸点甚至比相应的羧酸还要高
下午9时20分41秒 第八章 羧酸及其衍生物 9
CH3 CH CH COOH CH3 CH 3 2,3二甲基丁酸
CH CH 3
CH COOH
2丁烯酸
芳酸和脂环酸，可把芳环和脂环作为取代基来命名。
C H C H C OOH
COOH OH
3苯基丙烯酸（肉桂酸）邻羟基苯甲酸（水杨酸）
下午9时20分41秒 第八章 羧酸及其衍生物 10
即形成白雾。故酰氯须密封储存。
有机第八章羧酸和取代酸
内容重点：
羧酸及其衍生物的命名
羧酸及其衍生物的物理性质
羧酸及其衍生物的化学性质（酸性比较、羧酸衍生物的转化、 酯的缩合、互变异构、乙酰乙酸乙酯的应用）
羧酸及其衍生物的相互转化
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ难点：
羧酸的分类和命名 羧酸的物理性质（氢键的形成及其作用） 羧酸的结构和化学性质
羧酸是许多有机物氧化的最后产物，它
H3C C H3C C O OH OH O
P2O 5
O OH OH
P2O5
R R
C C O + H2O O
H3C C H3C C
O O O
-H2O
+
H 3PO 4
CH2COOH
O O CH3COCCH3 O O O
COOH
若羧酸为长链二元酸，则脱水生成内酸酐。
CH 2 C H2C CH 2
O OH OH C O
4-溴丁酸
12-羟基-9-十八碳烯酸
HCOOH
甲酸
CH3CH2COOH
丙酸
CH3 CH2CH3 CH3 CH CH CH2 COOH
4-甲基-3-乙基戊酸
H3C H
C
C
CH3 CH2 COOH
E-3-甲基-3-戊烯酸
HOOC-CH 2-CH2-COOH
丁二酸
分子中含有脂环或芳环的羧酸，按羧基所连接的位 置的不同，母体有两种选择：
DCC/THF 0C
o
CH3CON(CH3)2
二元羧酸与氨共热生成酰亚胺
3、脱羧反应 羧酸分子失去CO2的反应叫脱羧反应。羧酸只有在
较强烈的条件下，才可发生脱羧反应。 一元羧酸：
（1）羧酸的钠盐与强碱共熔，生成少一个碳原子的烃
化学 羧酸
有机
2.分类 羧酸可按烃基类型分为脂肪酸、芳香酸、饱 和酸、不饱和酸；按羧基数目可分为一元羧酸 及多元羧酸等。 脂肪酸： CH3COOH 乙酸 芳香酸： C6H5COOH 苯甲酸 饱和酸： CH3CH2COOH 丙酸 不饱和酸： CH2=CHCOOH 丙烯酸 一元酸： HCOOH 甲酸 二元酸： HOOC-COOH 乙二酸 多元酸： CH2 COOH
CH2 COOH HO C COOH CH2 COOH
3-羟基-3-羧基戊二酸 (柠檬酸)
COOH CH2 HC-OH COOH
羟基丁二酸 (苹果酸)
2.3-二羟基-丁二酸 (酒石酸)
芳香族羧酸和脂环族羧酸可作为脂肪酸的芳 基或脂环基的取代物来命名： COOH
COOH COOH 邻苯二甲酸
CH2COOH
供电子基：
-O-＞-CO2-＞-C(CH3)3＞-CH(CH3)2＞-CH2CH3＞-CH3 ＞-H
O O H H
COOH OH
COOH
O
OH
邻位
诱导吸电子作用大 共轭给电子作用大 氢键吸电子作用大 pka 2.98
间位
诱导吸电子作用小 共轭给电子作用小 pka 4.08
对位
诱导吸电子作用小 共轭给电子作用大 pka 4.57
O R C OH O
+ HO
18
R'
浓硫 酸
O R
+
C O R' O
18
+
H2O
H3C C OH + H O CH2CH3
H
有机化学课件羧酸
3)、单分子酰氧断裂—酰基碳正离子历程
酰基碳正离子
2.成酰卤
常用卤化剂：PCl3 PCl5 SOCl2
3.形成酰胺：羧酸与氨作有生成铵盐，铵盐加热失水生成酰胺。
4 . 成酸酐
羧酸加热失水。脱水剂：醋酸酐或P2O5等。 对于能形成五六元环的二元羧酸加热后则易失水成酐沸点高的酸酐，一般用乙酐为脱水剂进行制备： 混酐通常由酰氯与羧酸钠作用制得：
氧化法 1o醇、醛和芳烃的氧化
烯烃、炔烃的氧化断裂
二、腈的水解
主要用于制备其它方法难于制备的羧酸。
甲基酮的卤仿反应
三、格氏试剂与CO2作用
格氏试剂与CO2进行亲核加成，然后水解，得到比原试剂多一个碳原子的羧酸
多数情况下腈的水解与格式试剂合成两种方法可以互换，但在有些情况下就不可互换了。
四、油脂的水解
酯化反应的最大特点是反应的可逆性，为提高转化率，通常采取的措施是： 1、增加某一原料的投料量； 2、不断移走反应的的生成物（除去水或移走反 应生成的酯）
酯化反应历程：
双分子酰氧断裂——加成～消除反应历程 ν=k[CH3COOH][H+]
单分子烷氧断裂——碳正离子历程 烷氧断裂 叔碳正离子
第一节 羧酸的命名、物理性质
系统命名法
脂肪族羧酸：选含羧基的最长连续碳链为主链，从羧基碳原子开始编号，根据主链上碳原子的数目称为某酸，以此作为母体，然后在母体名称前面加上取代基的名称和位置。
2）含碳环的羧酸：将碳环作为取代基命名。
B. 羧基与侧链相连:母体为脂肪酸 A. 母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸.
01
02
03
2、α-羟基腈的水解
Reformatsky反应
二、化学反应
有机化学 羧酸、取代酸
§2 羧酸衍生物
一、羧酸衍生物的命名
RCOX 酰卤
(RCO)2O 酸酐
RCOOR' 酯
RCONH2 酰胺
O CH3C Cl
图8.1 乙酰氯的分子球棍模型
O
O
CH3C O CCH3
图8.2 乙酸酐的分子球棍模型
O CH3C OCH2CH3
图8.3 乙酸乙酯的分子球棍模型
O CH3C NH2
图8.4 乙酰胺的分子球棍模型
O O
1 2 1 2
R C O
sp2杂化、p ,π–共轭
甲酸：
O H C 0.120 nm O H 0.134 nm
甲酸钠：
0.127 nm
H C O
O
O R C O H
烷基R上连有的取代基诱导效应。
电子效应影响因素 ：给电子基，酸性减弱； 吸电子基，酸性增强。 酸性：
OH > RCH2OH
RCOONa + H2O + CO2
甲酸
乙酸 丙酸 丁酸 十八酸
蚁酸
醋酸 初油酸 酪酸 硬脂酸
含有二个羧基的羧酸称为二元酸。
二元酸 HOOCCOOH
系统命名 乙二酸
普通命名 草酸
HOOCCH2COOH
HOOC(CH2)2COOH
丙二酸
丁二酸
缩苹果酸
琥珀酸 马来酸 富马酸
(Z)-HOOCCH=CHCOOH 顺丁烯二酸 (E)-HOOCCH=CHCOOH 反丁烯二酸
和刺激性的液体，Ｃ4～Ｃ9的羧酸是具有腐败气味的
油状液体。Ｃ10以上的高级羧酸为蜡状固体。
脂肪族二元羧酸和芳香族羧酸都是固体。
水溶性：
Ｃ1～Ｃ4羧酸可以和水混溶。芳香族羧酸 分子量较大，难溶于水。
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1. 命名下列化合物或根据名称写出化合物结构式（1） 答案：3-甲基丁酸（2） 答案：4-溴戊酸（3） 答案：2-乙基戊酸（4答案：（1S,2S ）-2-甲基环己烷羧酸（5） 答案：4-甲基戊酰氯（6）答案：苯甲酸酐（7） 答案：苯甲酸苯酚酯（8） 答案：4-乙基-2-己烯腈（9） 答案：β-萘乙酸（10） 答案：顺-丁烯二酸（马来酸）（11） 答案：3-氯丙酸甲酯 （12） 答案：苯甲酸环己酯（13） 答案：2，3-二氯丁二酸CH 3CHCH 2CH 2CO 2H BrCH 3CH 2CHCH 2CH 2CH 3CO 2H3HCH 3CHCH 2CO 2H CH 3CH 3CHCH 2CH 2CCl CH 3OOO O O (CH 3CH 2)2CHCH CHCN ＝CH 2CO 2HC C ＝HO 2CHCO 2HHClCH 2CH 2CO 2CH 3COOHO 2CCHCHCO 2HCl（14） 答案：甲酸异丙酯（15） 答案：2，3-二甲基丁烯二酸酐（2，3-二甲基马来酸酐）（16）答案：对甲基苯甲酰氯（17）邻羟基苯甲酸 答案：（18）2,2-二甲基丙酰氯 答案：（19）琥珀酐 答案：2. 写出分子式为C 6H 12O 2的羧酸及羧酸酯各异构体的构造式并命名。
答案：羧酸类：1） 正己酸2） 2-甲基戊酸3） 3-甲基戊酸4） 4-甲基戊酸5） 2，2-二甲基丁酸HCO 2CH(CH 3)2O H 3CH 3CO OCH 3CH 2CH 2CHCHCOOHCH 3CH 3CH3CH 2CH 2CH 2CH 2COOH CH 3CH 2CH 2CHCOOHCH 3CH 3CH 2CHCH 2COOHCH 3CH 3CHCH 2CH 2COOH CH 3CH 3CH 2CH 3H 2C H 2C CCO O(CH 3)3CCCl6） 2，3-二甲基丁酸7） 3，3-二甲基丁酸羧酸酯：1） 戊酸甲酯 2） 3-甲基丁酸甲酯3） 2-甲基丁酸甲酯4） 2,2-二甲基丙酸甲酯5） 丁酸乙酯6） 异丁酸乙酯（2-甲基丙酸乙酯）7） 丙酸-1-丙酯8） 丙酸异丙酯9） 乙酸-1-丁酯10） 乙酸-1-异丁酯（乙酸-2-甲基-1-丙酯）11） 乙酸仲丁酯（乙酸-2-丁酯）12） 乙酸叔丁酯（乙酸-1,1-二甲基-1-乙酯）CH 3CCH 2COOHCH 3CH 3CH 3CHCHCOOH CH 3CH 3CH3CH 2CH 2CH 2COOCH 3CH 3CHCH 2COOCH 3CH 3CH 3CH 2CHCOOCH 3CH 3CH 3CCOOCH 3CH 3CH 3CH 3CH 2CH 2COOCH 2CH 3CH 3CHCOOCH 2CH 3CH 3CH 3CH 2COOCHCH 3CH 3CH 3COOCHCH 2CH 2CH 3CH 3CH 2COOCH 2CH 2CH 3CH 3COOCH 2CHCH 3CH 3CH 3COOCHCH 2CH 3CH 3CH 3COOCCH 3CH 313） 甲酸-1-戊酯14） 甲酸-3-甲基-1-丁酯15） 甲酸-2-甲基-1-丁酯16） 甲酸-1-甲基-1-丁酯17） 甲酸-2,2-二甲基-1-丙酯18） 甲酸-1,2-二甲基-1-丙酯19） 甲酸-1,1-二甲基-1-丙酯3. 写出分子式为C 5H 6O 4的不饱和二元酸的各异构体（包括顺反异构体）的构造式（构型式）并命名。
答案：1） 顺-2-戊烯二酸反-2-戊烯二酸HCOOCH 2CH 2CH 2CH 2CH 3HCOOCH 2CH 2CHCH 3CH 3HCOOCH 2CHCH 2CH 3CH 3HCOOCHCH 2CH 2CH 3CH 3HCOOCH 2CCH 3CH 3CH 3HCOOCHCHCH 3CH 3CH 3HCOOCCH 2CH 3CH 3CH 3C CCOOH HHHOOCCH 2C C COOHH HHOOCCH 2HOOCCH 2CHCHCOOH2） 3-羧基-3-丁烯酸 3)顺-2甲基丁烯二酸反-2甲基丁烯二酸4） 1-羧基-2-丁烯酸5) 1-羧基-3-丁烯酸4. 按酸性由弱到强的顺序排列下列化合物。
（1）醋酸 ＜ 二氯乙酸 ＜ 三氯乙酸（2）苯甲酸 ＜ 对硝基苯甲酸 ＜ 邻硝基苯甲酸 ＜ 2,4-二硝基苯甲酸 （3）环己醇 ＜ 苯酚 ＜ 对硝基苯酚 ＜ 醋酸5. 分别写出异丁酸与下列各试剂作用的反应式。
（括号内为答案） （1）（2）（3） （4）（5）CCCOOHCH 3HOOCHC C COOHCH 3H HOOCC C COOHCOOHH H 3CCHCHCOOHCOOH H 2C H 2C 2COOHCOOHHOOCCCHCOOH3(CH 3)2CHCOOH +Br 2(CH 3)2CCOOHBr?2-Br-2-甲基丙酸?(CH 3)2CHCOOH(CH 3)2CHCOCl22-甲基丙酰氯?(CH 3)2CHCOOH (CH 3)2CHCOOC 2H 5C 2H 5OH 242-甲基丙酸乙酯?(CH 3)2CHCOOH +NaHCO 3(CH 3)2CHCOONa2-甲基丙酸钠?(CH 3)2CHCOOH(CH 3)2CHCH 2OHLiAlH 42-甲基-1-丙醇（6） 6. 下列各物质受热后的主要产物各是什么？ （1）2-甲基-2-乙基丙二酸答案：（2）3,4-二甲基己二酸答案：（3）丁酸答案：（4）乙二酸答案：7. 如何从下列化合物出发制备苯乙酮（即甲基苯基酮）？ （1）（了解） （2）（3）8. 如何从丁酸出发制备下列化合物？ （1）（2）ΔCH 3CH 2CHCOOH + CO 2↑CCH 3H 5C 2COOH COOHCH 3Δ+ CO 2 + H 2O↑O COOHCOOHΔNaOH, CaOCH 3CH 2CH 2COOHCH 3CH 2CH 3Δ－CO 2ΔCO + H 2OCOOH COOH HCOOHCH 3CH 2CH 2COOH4CH 3CH 2CH 2CH 2OHCH 3CH 2CH 2COOHCH 3CH 2CH 2CClSOCl O24硫-喹啉CH 3CH 2CH 2CHOCN CH 3MgBr3OCH 3CClO CCH 3O +3BrMgBrMgCHCH 33O OHCCH 3O (CH3)2CHCOOH 32(CH 3)2CHC3)2OO O2-甲基丙酸酐（3）（4）（5）（6） 9. 写出对甲基苯甲酸与下列试剂反应的方程式，并命名主产物。
（1）对甲基苯甲醇 （2）对甲基苯甲酸甲酯 （3）对甲基苯甲酰氯10. 完成反应式并命名主产物。
（括号内为答案）（1） （ ）（环戊酮）（2） ) （苯甲酸-2-戊酯） CO 2H P 2O 5CO 2H + CO 2 + H 2O ↑O + CH 3CH 2CH 2CHCH 3OHCOClC －OOCH 3CH 2CH 2COOH4CH 3CH 2CH 2CH 2OH3CH 3CH 2CH 2CH 2BrCH 3CH 2CH 2COOH4CH 3CH 2CH 2CH 2OH3CH 3CH 2CH 2CH 2BrCH 3CH 2CH 2CH 2CNCH 3CH 2CH 2COOH4CH 3CH 2CH 2CH 2OH3CH 3CH 2CH 2CH 2BrKOHCH 3CH 2CH CH 2COOH3LiAlH CH 2OH3COOHCH 3COOCH 33COOHCH 32COCl3CH 3CH 2CH 2COOH3CH 3CH 2CH 2CNH 24CH 3CH 2CH 2CH 2NH 2O（3）（ ）（丁二酸单正丁酯）（4）（ ） (α-甲基-α-氯丁酸)（5） （ ） (丙酰胺)（6） （ ） （丙酸 乙醇）(7)不要求（8） （ ） (环己烷羧酸甲酯) (9)O + CH 3CH 2CH 2CH 2OHOOHOOC －CH 2CH 2COOCH 2CH 2CH 2CH 3P / Cl CH 3CH 2CHCO 2H CH 3CH 3CH 2C ONH 2CH 3CH 2COOH +C2H 5OH OCH 3OCCl O CH OH 3H 3O + , ΔCH 3CH 2CO 2C 2H 5(CH 3CH 22O O NH 3CH 3CH 2CCOOH ClCH 3（10）（了解） ( ) ( 亚甲基环己烷 丙醇)（11） （ ） (α-萘甲醛)（12）（了解） )（对氰基苯甲醛）（13）（了解） ( ) (2-戊烯-1-醇) （14）（了解） ( ) (2-戊烯-1-醇)（15）（了解） ( ) (对甲基苯甲胺/对甲苯苄胺)（16） ( ) (邻苯二甲酰胺)（17）（了解）( )( 乙酰肼+乙醇 )11. 按要求排序：（1）排出下列羧酸衍生物的醇解活性顺序：① ②③ ④CHO＝－CH 3CH 2CH CH CH 2OH CH 3CH 2NH 2NH OOO 300℃ONH CH 3CO 2C 2H 5 + NH 2NH 2Ni , H , 120~130液氨, 130MPa℃CH3CN CH 3CH2CH CHCO 2C 2H 5＝25＝－CH 3CH 22H 5OLiAlH LiAlH(OBu t)NCCCl OH / Pd - BaSO 硫喹啉－COClΔCH 2OCC 2H 5ONCCH OCH 3CH 2CH CHCH 2OH ＝CH 32O +CH 3CH 2OH CH 2+CH 3CH 2COOH CH 2COOCH 3CH 2COBrCH 2CONH 2CH 2CO（2）排出下列化合物的氨解活性顺序：①②③④（3）排出下列酯的水解活性顺序：①CH3COOC(CH3)3②CH3COOCH2CH3③CH3COOCH(CH3)2④CH3COOCH2CH(CH3)2答案:（1）②＞④＞①＞③（2）④＞①＞③＞②（3）②④③①12. 用简单的化学方法区分下列各组化合物。
（1）（2）（3）(4)COClH3CCOClClCOCl COClO2N乙醇乙酸无气体产生NaHCO3乙醛无气体产生Na无气体产生有气体产生有气体产生CH3COBrCH2BrCO2H无黄色沉淀产生出现黄色沉淀3水溶液HCOOHCH3COOH吐伦试剂银镜反应无银镜反应13. 从相应的羧酸酯和格氏试剂出发制备下述化合物。
（1）（2） 14. 用2,4,6-三甲基苯甲酸与甲醇在干燥HCl 气体的存在下制备相应的酯，反应结束后，却没有得到该相应的酯，请解释此现象。
（了解）答案：羧基的邻位存在两个-CH 3,由于空间位阻的作用，阻碍了亲核试剂甲醇对羰基碳的进攻，故不发生反应。